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地外生命更近了?金星生物研究重大突破,科學家在金星發現氨基酸

前不久,一則科學家可能在進行發現地外生命的消息引起了全世界的關注,和生命息息相關的化學物質磷化氫被發現,成為了迄今為止我們距離地外生命最近的一次機會。

最近,金星上的地外生命研究再次取得了重大突破。比磷化氫更加令人興奮的是,科學家們竟然在金星大氣層中發現了氨基酸。我們知道,氨基酸是構成蛋白質的基本單元,並且也是比甲烷更加複雜一點的有機物。那麼,我們真的要接近發現金星生命了嗎?
這一項研究來自於印度西孟加拉邦Midnapore學院物理系的博士研究學者Arijit Manna,他已經將論文發表在了arxiv上。我們知道,這是正式科學期刊出版前的預印本,這意味著本次研究還沒有經過同行的評審,但這樣的發現仍然非常受到重視。

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(圖片說明:甘氨酸的結構式)

我們知道,蛋白質是生物體的最重要組成成分,而它的基本組成單位就是氨基酸。迄今為止,科學家一共發現了超過500種氨基酸,其中20種可以構成人體內所有的蛋白質,而這一次他們在金星上發現的甘氨酸則是結構最簡單的一種。
此前發現的磷化氫,被認為只有生物能夠合成,是科學家反演出金星生物的依據之一。而甘氨酸本身不能推測出生命的存在,但它是構成生命的重要物質,也是地球上出現最早的有機分子之一,它是生命出現的基礎。

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(圖片說明:阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列)

據介紹,研究人員是在利用位於智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列(ALMA)上的光譜儀發現了金星甘氨酸的。他們只在金星的赤道上空發現了甘氨酸的蹤跡,在兩極則沒有發現。值得注意的是,上個月發現的磷化氫,也是集中在這個區域。
研究人員在論文中指出:“在金星大氣中檢測到它,或許是瞭解金星大氣層中前生物分子形成機制的關鍵之一。在金星的高層大氣中,可能正在進行著和地球幾十億年前相同的生物學機制。”

(圖片說明:甘氨酸和磷化氫混合比隨雲層高度的變化)

上個月的那支團隊,在宣佈自己的發現時還指出:根據他們的研究,只有地球上的一些厭氧生物能夠合成磷化氫。他們也在論文中指出:“如今,天文學家們會不遺餘力地證明磷化氫的出現不必有生命,我很歡迎。來試試吧,因為我們在展示非生物合成磷化氫的方面已經走進了死胡同。”有人認為這是謙虛和謹慎的說法,但是我卻感覺到了挑釁的味道,這些人似乎非常自信。
不管他們是出於什麼語氣,但是他們的“歡迎”成真了。僅僅幾週之後,就有科研團隊發表論文,認為火山或許可以解釋磷化氫的來源(注意是認為)。他們在論文中指出:“我們猜想,地幔中可以形成微量的磷化物,然後通過火山運動被帶出地表,噴射到大氣中去。在這裡,它們就能與水或者硫酸反應生成磷化氫。”

目前這個爭論還沒有停止,沒有人知道金星上的磷化氫究竟是如何產生的。如今,在出現磷化氫的位置上,研究人員又發現了甘氨酸,這實在不能不引起人們的遐想。
我們知道,金星表面是太陽系最恐怖的地方,不僅有相當於海下1000米深處的大氣壓,還有著接近500℃的超級高溫,並且上空的酸雨和雷暴也非常驚人。因此,科學家們始終認為金星表面不可能有生命存在。

另一方面,也有人認為,在距離地表48-60公里的金星高空,卻有著-1℃-93℃的相對宜居環境,並且也擺脫了恐怖的壓力、雷暴和酸雨,因此這裡或許是生命最後的家園。並且,幾十億年前的金星,可能比地球更加宜居,當時那裡有可能孕育了生命,並且在氣候惡化的時候轉移到大氣中繼續苟延殘喘。
但是,我們也不能盲目樂觀。研究人員在論文中還是保持了嚴謹的態度,告訴我們甘氨酸的存在的確有可能暗示著生命,但還並沒有那麼確鑿。
不過拋開科學家該有的嚴謹之外,我們還是可以相對樂觀一些的。畢竟,甘氨酸的存在,就算沒有直接證明生物的存在,至少給生物的出現提供了契機。

1953年的時候,著名的米勒-尤列實驗模擬了地球早期的環境,試圖再現地球生命的化學起源。當時的研究人員給由水、甲烷、氨氣和氫氣組成的混合物施加模擬閃電的能量,結果最終產生了許多複雜的有機物。
在這個實驗中,也有甘氨酸被合成。這意味著,地球上的生命可能就是從這些無機物和簡單有機物通過不斷的化合反應而產生的。前不久我們也介紹過,波蘭和韓國的科研團隊進行了一項模擬,僅僅通過水、氮、氰化物、氨氣、甲烷和硫化氫六種物質,最終就合成了許多複雜的有機物,包括DNA的鹼基對、脂質、蛋白質等等生命必須物質。也許,金星上的甘氨酸,就是通過其中一種機制合成的。

(圖片說明:米勒-尤列實驗示意圖)

不得不提的是,這篇論文還沒有得到同行的評審,研究內容也沒有完全結束,所以還是有一些變數的,比如:

  • 甘氨酸的光譜信號和氧化硫非常相似,而這一次研究又只進行了一次檢測,因此不能排除探測到的物質不是甘氨酸的可能;
  • 甘氨酸不僅僅存在於地球上,以前科學家還曾在彗星和隕石上檢測到過這種有機物,但顯然,它們並沒有孕育生命。



不管怎麼說,這也是個啟示,而且像金星這樣的煉獄般的世界,竟然也有甘氨酸,的確是非常出人意料。目前NASA即將制定接下來10年的探索計畫,其中4項重大任務中有2項都指向了金星。我們希望至少有1個能夠獲得最終的批準,並且以最近的相關研究為基礎進行探測。金星上到底是否有生命,或許這個答案即將在未來幾年揭曉。

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